第三章动物的循环呼吸淋巴和免疫.docx
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第三章动物的循环呼吸淋巴和免疫
第三章:
动物的循环、呼吸、淋巴和免疫
第一节:
血液循环系统
一、无脊椎动物的血液循环系统:
1、原生动物:
无循环系统,但胞内原生质是不断流动的,其食物泡也不断地在体内环行。
2、海绵动物、腔肠动物、扁形动物:
无循环系统,但腔肠动物、扁形动物分支的消化循环腔可将食物送至身体各部分,也具循环功能。
3、纽形动物:
有最原始的循环系统,一般是2―3条纵血管,但不会搏动。
4、环节动物:
有了正式的闭管式循环系统(蛭纲是开管式的),背血管和弧状的“心”可以搏动。
5、软体动物:
开管式循环系统(头足纲除外)。
6、节肢动物:
开管式循环系统,循环系统比较退化(特别是呼吸器官不集中的种类),一般有在背方的心和大动脉。
小型的用体壁呼吸的种类,循环系统有时完全消失(如桡足类,蚜虫等)。
二、脊椎动物的血液循环系统:
脊椎动物的循环系统都是由心脏、动脉(大动脉、动脉、小动脉)、毛细血管、静脉(小静脉、静脉、大静脉)和血液等部分组成,形态结构属于同一类型。
鱼类:
一心房一心室,单循环,心脏内是缺氧血。
两栖类:
两心房两心室,不完全双循环。
爬行类:
两心房两心室,但心室间有隔膜,不完全双循环。
鸟类:
两心房两心室,完全的双循环。
哺乳类:
两心房两心室,完全的双循环。
(一)人及哺乳动物血管的基本结构:
1、血管:
大动脉→中动脉→小动脉→微动脉→毛细血管→微静脉→小静脉→中静脉→大静脉。
2、结构与功能:
管壁结构:
(1)外膜
(2)中膜:
含弹性纤维和平滑肌
(3)内膜
结构与机能特点:
结构特点
机能特点
大动脉
管壁最厚,含弹性纤维最多
富有弹性,耐高压(又称弹性血管)
小动脉
(微动脉)
含平滑肌多,口径细、长,分枝多
①富收缩性,阻力大(又称阻力血管)
②口径变化影响血流和血压(又称分配血管)
毛细血管
管壁仅由单层细胞组成,数量极多
通透性大,是物质交换的部位
(又称交换血管)
静脉
管壁薄,柔软,口径比相应的动脉大,具静脉瓣
弹性和收缩性小,扩张性大,容量大(又称容量血管)
(二)人及哺乳动物心脏的基本结构
1、心脏有四腔:
两心房两心室。
房室之间有房室瓣:
左房室→二尖瓣,右房室→三尖瓣
心室与主动脉间有动脉瓣(半月瓣):
与主动脉间→主动脉瓣,与肺动脉间→肺动脉瓣。
2、心脏的壁:
分三层:
(1)心内膜:
与血管内皮相连,表面光滑,利于血流。
(2)心肌:
心室肌较心房肌厚。
(3)心外膜:
避免心脏与周围组织摩擦而造成损伤,同时限制心脏过分扩大。
3、心肌细胞:
有两类:
(1)普通心肌细胞(非自律细胞):
组成心房和心室的肌肉。
功能——收缩,具兴奋性和较弱的传导性。
(2)特殊心肌细胞(自律细胞)(autorhythmiccell):
组成心脏的传导系统。
功能——产生节律性兴奋,并传导兴奋。
三、人的血液循环和血液组成:
(一)血液循环
1、循环系统:
由心脏和血管组成(包括淋巴管)。
——心脏:
血液循环的动力器官
——血管:
血液循环的管道系统。
包括动脉、毛细血管和静脉。
其中毛细血管又是物质交换的场所。
血液循环的任务:
运输物质出入组织,保证机体新陈代谢的进行。
2、体循环与肺循环:
(1)体循环:
左心室→体动脉→毛细血管→体静脉→上腔静脉与下腔静脉→右心房
(2)肺循环:
右心室→肺动脉→肺泡毛细血管→肺静脉→左心房
(二)血液:
血液的基本组成:
红细胞(erythrocyte;RBCredbloodcell)
白细胞(leucocyte;WBCwhitebloodcell)
血小板(platelet;thrombocyte)
血浆(plasma)
——红细胞比容(hematocritvalue):
红细胞在血液中所占的容积百分比成红细胞比容。
健康成人红细胞比容:
男性为40~50%;女性为37~48%。
血液的机能:
(1)运输机能:
①O2和营养物质
②CO2和废物
(2)调节机能:
①参与体液调节
②调节内环境的稳定
(3)防御和保护功能:
①免疫(化学防御)
②吞噬(白细胞)
③血液凝固
血液的基本组成红细胞比容
1、血浆:
(1)化学成分:
水(90%~92%);
固体物质(8%~10%):
血浆蛋白——白蛋白(清蛋白)(albumin),球蛋白(globulin),纤维蛋白原(fibrinogen)。
非蛋白有机物:
含氮的:
又称非蛋白氮(NPN)化合物,如:
氨基酸、尿素(酸)、肌酸、肌酐、氨、胆红素等。
不含氮的:
如葡萄糖、脂类、激素、维生素、无机盐等。
无机盐:
主要以离子状态存在。
正离子:
如Na+、K+、Ca2+、Mg2+etc.
负离子:
如Cl-、HCO3-、HPO42-、SO42-etc.
——这类物质总称为电解质。
这些离子在维持渗透压,酸碱平衡以及神经肌肉的正常兴奋性等方面起着重要作用。
(2)血浆的渗透压(plasmaosmoticpressure):
渗透压的概念:
水分子通过半透膜从纯水渗入溶液中(或从稀溶液渗入浓溶液中)的现象称渗透。
这种溶液所具有吸引水分子透过半透膜的力量成为渗透压。
血浆渗透压有二部分组成:
①晶体渗透压(crystalosmoticpressure):
指低分子物质,如无机离子、葡萄糖、尿素等所形成的渗透压。
②胶体渗透压(colloidosmoticpressure):
指高分子物质,如血浆蛋白等所形成的渗透压。
血浆总渗透压=晶渗压+胶渗压。
正常人血浆总渗透压≈7.6大气压=5776mmHg,其中胶渗压约为20~30mmHg。
与血浆总渗透压相等的溶液称为等渗溶液(isotonicsolution)。
相当于0.9%NaCl或5%葡萄糖。
医学上把0.9%NaCl溶液称为生理盐水(normalsaline)。
凡高于0.9%NaCl溶液者称为高渗溶液(hyperosmoticsolution)。
凡低于0.9%NaCl溶液者称为低渗溶液(hypoosmoticsolution)。
(3)血浆的酸碱度:
正常人与哺乳动物血浆的酸碱度是相对稳定的:
PH≈7.35~7.45。
——PH低于7.35称为酸中毒,高于7.45称为碱中毒。
——生命能够耐受PH范围的极限为6.9和7.8。
2、红细胞:
(1)形态:
——哺乳类和人:
无核、双凹圆盘形(骆驼和鹿除外,为卵圆形)。
——鱼、两栖、爬行、鸟类:
有核椭圆形。
——进化特点:
动物越高等,红细胞越小(增大表面积)。
(2)数量:
正常成人:
男—450~550万/mm3(平均约为500万/mm3)
女—380~460万/mm3(平均约为420万/mm3)
初生儿:
600万/mm3
(3)功能:
运输O2和CO2。
由红细胞中的血红蛋白(hemoglobinHb)完成。
Hb的含量:
男—12~15g/100ml血
女—11~14g/100ml血
新生儿—>20g/10ml血
——贫血:
(1)红细胞数目下降;
(2)Hb下降。
3、白细胞:
(1)形态:
无色、有核、球形。
(2)数量:
正常成人——5000-10000/mm3
——幼儿比成人多:
2-3月:
4000-20000/mm3
2-3岁:
10000-13000/mm3
6-10岁:
6000-8000/mm3
——正常时,各类白细胞数常保持一等的比值,称为“白细胞分类计数”。
(3)分类:
根据白细胞细胞质和细胞核的染色特点(瑞氏(wright)染色),可分为两大类:
①有粒白细胞(granularleukocyte):
噬中性粒细胞(Nneutrophil)
噬酸性粒细胞(Eeosinophil)
噬碱性粒细胞(Bbasophil)
②无粒白细胞(agranulocyte):
淋巴细胞(Llymphocyte)
单核细胞(Mmonocyte)
(4)机能:
①噬中性粒细胞:
吞噬体内的病原微生物,坏死组织及衰老的红细胞(是机体发生急性炎症的主要反应细胞)。
②噬酸性粒细胞:
与过敏反应有关,参与对蠕虫的免疫反应(如血吸虫,钩虫,蛔虫等),也具吞噬能力。
③噬碱性粒细胞:
含多种生物活性物质(如肝素,组织胺等),参与人体的过敏反应。
④淋巴细胞:
在机体的特异性免疫过程中起重要作用。
分两种:
T淋巴细胞:
参与细胞免疫。
B淋巴细胞:
参与体液免疫。
⑤单核细胞:
具吞噬能力(与噬中性粒细胞一样,但较弱)。
——当单核细胞渗出血管进入组织或器官后,能进一步发育成巨噬细胞(marcophage)——机体内吞噬能力最强的细胞。
4、血小板:
(1)形态:
不具完整的细胞结构,无核,是由骨髓里的巨核细胞碎片形成的。
为哺乳类特有,其他动物相当于血小板的是凝血细胞(血栓细胞)。
(2)数量:
正常成人——15万-45万/mm3
(3)功能:
①促进止血,加速凝血。
②保持血管内皮的完整性,促使纤维蛋白溶解。
第二节:
呼吸
一、动物的呼吸器官
(一)无脊椎动物的呼吸器官:
1、体表(表皮)呼吸:
如原生动物,海绵动物,腔肠动物,扁形动物,假体腔动物,环节动物等。
2、鳃呼吸:
如软体动物(河蚌),水生节肢动物(虾)。
3、肺呼吸:
如陆生节肢动物(蜘蛛)。
4、气管呼吸:
如陆生节肢动物(蝗虫)。
(二)脊椎动物的呼吸器官:
1、鳃呼吸:
如圆口类,鱼类,两栖类(幼体)。
2、肺呼吸:
两栖类(成体),羊膜动物。
二、动物呼吸的基本过程
呼吸:
机体与环境进行气体交换的过程。
包括四个过程:
1、外呼吸:
指外环境与血液在肺部进行的气体交换。
包括肺通气(肺内与外界大气之间的气体交换)和肺换气(肺泡气与血液之间的气体交换)两个过程。
2、气体(在血液中的)运输。
3、内呼吸:
至血液与组织之间的气体交换。
4、组织呼吸(细胞呼吸):
指组织(细胞呼吸)利用O2进行氧化代谢并产生CO2的过程。
第三节:
淋巴系统和免疫
1、免疫系统(Immunesystem):
是动物的主要防疫系统,由淋巴细胞(lymphocyte)(包括B-call和T-cell)和组织相容性抗原(histocompatibilityantigen)两部分组成。
巨噬细胞(marcophage)也参与免疫反应.
B-call:
在骨髓中产生和成熟。
功能:
制造抗体,识别专一性抗原。
——体液免疫(humoralimmune)
T-cell:
在骨髓中产生,在胸腺中成熟。
功能:
产生T细胞受体(T-cellrecepterTCR),为B细胞产生的抗体提供相应的模板。
——细胞免疫(cellularimmune)
组织相容性抗原:
识别自身细胞和异源细胞。
所有个体都具有一套特定的组织相容性抗原,组织相容性抗原参与淋巴细胞及其他许多细胞之间的反应。
2、免疫概念:
免疫是对异体、异种或“自身”物质的各种反应性。
包括:
免疫防御,自我稳定和免疫监视等一整套生理机能。
3、免疫器官:
由两部分组成
(1)中枢淋巴器官(primaryorcentrallymphoidorgans):
由骨髓(bonemarrow)和胸腺(thymus)两部分组成。
功能:
①B、T-细胞发育分化的场所。
②向外周淋巴器官输送B、T-细胞
(2)外周淋巴器官(secondaryorphripherallymphoidorgans):
包括:
淋巴结、脾脏等
功能:
①淋巴细胞定居与增值的场所
②免疫应答的发生地
③促进吞噬细胞的吞噬和呈递抗原
④淋巴细胞再循环的重要组成环节
4、免疫细胞(Immunocyte):
参与免疫应答或与免疫有关的细胞统称为免疫细胞
包括:
(1)非特异性免疫的效应细胞:
嗜中性粒细胞,嗜酸性粒细胞,嗜碱性粒细胞,单核巨噬细胞,肥大细胞等。
(2)特异性免疫的效应细胞:
B-cell,T-cell,自然杀伤细胞(NKcell).
能接受抗原刺激而活化,增殖,分化,发生特异性免疫应答的淋巴细胞称为抗原特异性淋巴细胞(antigenspecificlymphocyte)或称免疫活性细胞(immunocompetentcellICC),即B-cell和T-cell。
免疫应答可分为三个时期:
识别阶段,激活阶段(活化阶段),效应阶段
免疫应答的主要特征:
特异性,多样性,记忆性,自我调节,区分自我和非我
5、抗原和抗体:
(1)抗原(antigen):
是一类能刺激机体的免疫系统,诱导发生免疫应答,产生体液免疫的抗体和(或)细胞免疫的效应淋巴细胞,并在体内外与之产生反应的物质。
(2)抗体(antibody):
即免疫球蛋白(immunoglobulinIg)
①抗体的基本结构:
②抗体的分类:
重链:
根据抗体H-chain的结构特征,可将免疫球蛋白分为5类,在根据抗原的不同和结构的变化又可分为若干亚类。
H-chainIg类型亚类
μIgMIgM1—IgM2
γIgGIgG1—IgG4
αIgAIgA1—IgA2
δIgD
εIgE
6、体液免疫(humoralimmune):
——主要对付胞外菌和毒素蛋白
Antigen
↓
B-cell→活化→增殖、分化为两类细胞:
(1)浆细胞(plasmacell)→分泌抗体→形成抗原/抗体复合物→三条途径:
①中和作用:
阻止病原体的毒性和感染
②调理作用:
抗体将抗原包被起来,使其被巨噬细胞(marcophage)吞噬
③激活补体系统,杀死病原菌
(2)记忆细胞(memorycell)
7、细胞免疫(cellularimmune):
Antigen
↓
T-cell→活化→致敏淋巴细胞(又称抗原受体细胞),如:
细胞毒T细胞(cytotoxiccellCTL)→三条途径:
①通过直接接触,杀死靶细胞(如肿瘤细胞或同种异体移植细胞)
②产生淋巴因子,杀死靶细胞(如胞内菌)
③激活B-细胞,产生抗体
思考题:
1、无脊椎动物循环系统的类型。
2、比较脊椎动物循环系统的异同。
3、血液的基本组成及机能。
4、陆生脊椎动物呼吸的基本过程。
5、免疫的概念。
6、体液免疫和细胞免疫的基本过程。
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